下雨过后空气会变得清新,这是生活常识。而正是这点小常识,激发了武汉大学的4名学生的灵感,设计出一款处理废弃PM2.5的装置。日前,由武汉大学4名大三学生设计的“雾化水汽处理废弃PM2.5自动控制装置”在全国大学生水利创新设计大赛得分第一,获得特等奖。
大学生发明装置“洗”脏空气
武大水利水电学院水电工程专业学生、队员杨荷介绍,空气中的PM2.5多数来源燃煤发电厂,根据所学专业,他们想到了制作一套通过水循环来对燃煤废气的除尘净化装置。这款装置的原理并不复杂:雾化水汽对空气中的颗粒物有一定吸附作用,吸附颗粒物的水汽再在重力的作用下下沉,以此达到净化的效果,这和雨后空气变得清新的原理类似。
该装置整体分为雾化净气区、自动控制区、循环净水区三大功能区:鼓风机将烟气送入装置内,待烟气稳定后,打开开关,水在水泵的作用下到达喷头处形成雾化水汽,和烟气充分混合,吸收其中的PM2.5等颗粒物后将其收集至下方蓄水箱中,净化后的烟气由出气口排出,便完成了净气循环;当蓄水箱中的污水达到一定浓度后,在自动控制电路的作用下脏水进入净化箱中,经过滤膜处理过后重新回到喷头处,完成整个装置的循环。
实验装置用时三个月成本850元
杨荷表示,装置设计的目的是处理燃煤场的废气,而燃煤场废气成分复杂,在实验室中很难完全模拟。“我们尝试过很多种材料,比如烧纸、烧树叶,也烧过塑料、泡沫。”杨荷说,四名队员还专门设计了一款烟气的发生装置,但实验烟量很难控制。杨荷笑着说,“有时候做完实验都一身烟味,总是被蚊子咬得很惨。”
据了解,这套实验装置的成本大约850元人民币,从设计到完成大约用了3个月时间。杨荷认为,相比传统的布袋除尘、静电除尘、固体吸附物除尘等方法除尘来说,这套除尘方式有两个显著的优势:一是水循环利用,既高效经济又无污染;二是装置实现智能化自动控制,自动清洗,运行稳定,“极具推广价值。”
第三届全国大学生水利创新设计大赛的主题是“生态水利”,吸引了包括清华大学、武汉大学、河海大学、华中科技大学等56所高校在内的194支队伍、700余名学生、260余名教师参加。